Определение: общий азот – это сумма всех форм азотосодержащих соединений, которые могут быть растворены в воде.
Состоит из следующих форм:
- мочевинная
- белковая
- нитритная
- нитратная
- аммонийная
В каком виде представлен: взвеси, коллоидные элементы, истинные растворы.
Распространение: в открытых водоемах встречаются все перечисленные формы. Ввиду специфики химических реакций и воздействия природных явлений отдельные элементы случайным образом трансформируются друг в друга. Именно по этой причине тестирование на общий азот проводится для сточных и открытых вод.
Как проводятся измерения
Методика проведения замеров «по Кьельдалю» базируется на трансформировании органических соединений (мочевинные, белковые) в аммонийные. Для этого проба проходит термическую минерализацию под воздействием сульфатной кислоты, после чего измеряется общее количество аммонийных соединений.
Суммарная доля общего азота вычисляется суммированием количества нитратов, нитритов и результатов исследования по Кьельдалю.
Влияние на живые организмы
Нитроген (химический элемент – основа азота) играет важную роль в функционировании живых организмов. Однако азотистые соединения не несут никакого положительного воздействия. Более того, определенные их формы опасны для здоровья человека.
- Нитраты – в живых организмах трансформируются в нитриты.
- Нитриты – вызывают риск патологий пищеварительной системы (вплоть до онкологических заболеваний), приводят к кислородному голоданию. Способны трансформироваться в токсичные нитрозамины, которые являются сильными канцерогенами, поражают выделительную систему и органы фильтрации, а в некоторых случаях могут даже привести к коме.
- Аммонийные соединения вступают в реакцию с белками тела человека, вызывая их денатурацию. Следствием может быть недополучение кислорода клетками и тканями, а также повреждение дыхательных органов, печени и ЦНС. Чтобы избежать этих последствий, уровень аммония в потребляемой воде не должен превышать 1,5 мг/л.
Положительное влияние азотистые соединения оказывают только на растения. Так как нитроген является ключевым компонентом в процессе фотосинтеза, наличие его производных в воде или почве может поспособствовать росту растений.
Влияние на экосистему водоемов
Как уже упоминалось, большое количество нитрогеносодержащих составов способствуют быстрому росту растений. Для водоемов этот фактор является губительным. Большое количество общего азота является причиной буйного роста растительных микроорганизмов. В перспективе этот процесс способен уничтожить все живое в водоеме. По этой причине количество общего азота в сточных водах нуждается в контроле.
Кроме того, имеется обратная зависимость: повышение доли нитратов и аммония ведет к немедленному снижению количества растворенного в воде кислорода. Этот фактор также губителен, особенно в зимнее время года.
Нормирование
В питьевой воде содержание азотистых соединений, особенно их нитратной составляющей, должно быть нулевым или околонулевым. В естественной среде их присутствие должно быть, однако превышение определенного порога говорит о нездоровом состоянии водоемов или сточных вод.
Концентрация общего азота в различных источниках проб
| Источник пробы |
Концентрация, мг/л |
| Питьевая вода |
0 - 5 |
| Естественные водоемы, незагрязненные |
0,3 - 2,0 |
| Сточные воды |
50 - 60 |
Методы очистки
В случае существенного завышения показателей общего азота, требуется удалять его путем очистки. В зависимости от типа жидкости, используются разные методы.
Для питьевой и технической воды:
- Обратный осмос. Самый эффективный способ, удаляющий все виды вредных веществ, в том числе аммоний, нитраты и другие соединения
- Ионный обмен. В ходе химической реакции азотистые соединения нейтрализуются, а их основа выпадает в осадок
Для сточных вод:
- Отдувка аммиака. В щелочной среде гидроксид амония преобразуется в газ, выдуваемый при разбрызгивании жизкости в градирнях или дегазаторах
- Ионный обмен
- Гиперфильтрация
- Электролиз
- Денитрификация. Соединения восстанавливаются до молекул чистого азота биологическим или химическим методом
